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Ian Philippi Affonso
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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - USP ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA EEL naturais Argilas 20/3/2018

2 Argilas Comparação entre as escalas principais de dimensões de partículas em sólidos Pérsio de Souza Santos

3 Argilas é um material natural textura terrosa granulação fina 50% das partículas menores que 2 µm constituída essencialmente de argilominerais Pode conter outros minerais que não são argilominerais (quartzo, mica, pirita, hematita, etc) matéria orgânica outras impurezas.

4 Argilas argilominerais são os minerais característicos das argilas; quimicamente são silicatos de alumínio ou magnésio hidratados, podendo conter outros íons Principais argilominerais Minerais Fórmula química ideal Grupo Família Caulinta Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 Haloisita Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4.2H 2 O Montmorilonita (Al 1,67 Na 0,33 Mg 0,33 )(Si 2 O 5 )(OH) 2 Caulinita 1:1 Esmectita Pirofilita Al 2 (Si 2 O 5 ) 2 (OH) 2 Micas hidratadas Moscovita - ilita Al 2-x Mg x K 1-x-y (Si 1,5-y Al 0,5+y O 5 ) 2 (OH) 2 2:1

5 Naturais 7. Argilas Estrutura dos argilominerais

6 Naturais 7. Argilas Unidades estruturais extremamente estáveis Polimerizam formando folhas bidimensionais

7 Naturais 7. Argilas Classes e Grupos dos argilominerais

8 7. Argilas Argilominerais mais importantes Plano de átomos Folha tetraédricas e octaédricas Camada 1:1 2:1 Folha ou lamela TO

9 7. Argilas Argilominerais mais importantes Folha ou lamela TOT

10 7. Argilas Argilominerais mais importantes

(55 70%), do grupo das ESMECTITAS, independente da sua origem ou

11 7. Argilas Argilominerais mais importantes O que é BENTONITA? é o nome genérico da argila composta pelo argilomineral MONTMORILONITA (55 70%), do grupo das ESMECTITAS, independente da sua origem ou ocorrência. IMPORTÂNCIA Alto poder de inchamento, alta capacidade de troca iônica e tixotrópica

12 7. Argilas Argilominerais mais importantes

13 7. Argilas Argilominerais mais importantes Resumo Estruturas do argilominerais mais importantes

14 naturais Argilas A argila se origina da desagregação de rochas que comumente contém feldspato, por intemperismo

naturais Argilas Graças aos argilominerais, as argilas na presença de água desenvolvem uma série de propriedades tais como: plasticidade, resistência

15 naturais Argilas Graças aos argilominerais, as argilas na presença de água desenvolvem uma série de propriedades tais como: plasticidade, resistência mecânica a úmido, retração linear de secagem, compactação, tixotropia, etc. Isso tudo explicam a grande variedade de aplicações tecnológicas das argilas.

16 naturais Argilas Tipos de argilas Argilas comuns: são as de composição mista, com predomínio de minerais argilosos como: esmectita, ilitas e clorita, quartzo, carbonatos. - em quantidades menores são encontrados a caulinita, feldspatos e óxido de ferro. Argilas especiais: Teores superiores a 50% de caulinita Cerâmicas brancas e refratárias Argilas gordas ou magras: conforme menor ou maior quantidade de colóides colóides são responsáveis pela plasticidade da argila

17 naturais Argilas Tipos de argilas Argilas ball clay nomenclatura tradicional plásticas ou semi-plásticas semi-refratárias (1200ºC) Argilas fire clay nomenclatura tradicional refratárias (ponto de fusão superior a 1425ºC) pode conter quartzo, ilita e outros minerais acessórios

18 naturais Tipos de argilas

19 naturais Argilas Áreas ou campos de aplicações das argilas A maioria das aplicações das argilas reporta-se ao domínio da cerâmica, onde as suas propriedades básicas são a plasticidade e o endurecimento quando queimada.

20 naturais Argilas Áreas ou campos de aplicações das argilas Argilas ricas em caulinita - podem ser utilizadas em aplicações mais nobres: porcelanas produtos brancos - mais translúcidos - uso doméstico, isoladores elétricos ou noutros fins. Argilas comuns - construção civil. - cerâmica estrutural telhas, tijolos, lajotas, lajes, etc

21 naturais Argilas Áreas ou campos de aplicações das argilas Outros campos de aplicação da argila incluem: indústrias do papel, do cimento, de refratários, da borracha, de aglomerantes de areia em moldes para fundição, dos plásticos e tintas plásticas; agricultura; agregados leves

22 naturais Argilas Identificação dos argilominerais difração de raios X Análises térmicas Análises microscópicas Vamos estudar no próximo assunto da ementa

23 naturais Beneficiamento de argilas A presença de outros minerais, muitas vezes considerados como impurezas, pode afetar substancialmente as características de uma argila para uma dada aplicação; daí a razão, para muitas aplicações, de se eliminar por processos físicos os minerais indesejáveis.

24 naturais Beneficiamento de argilas manual ou mecanicamente transportada para a usina de beneficiamento por caminhões, vagões ou transportadores automáticos é feito quando se deseja melhorar uma argila, buscando-se as propriedades desejadas para uma determinada aplicação Consiste na remoção de impurezas indesejáveis (como areia e mica) ou ajuste de granulometria O processo consiste basicamente de operações unitárias, como separação granulométrica por peneiramento, sedimentação seletiva, filtração e secagem, flotação por espumas

25 naturais Beneficiamento de argilas Diferentes métodos de beneficiamento podem ser usados, dependendo da textura e grau de agregação entre as partículas de argila Para uma argila com baixo teor de impurezas, ou em que as impurezas não afetam seu uso industrial, ela é: secagem, britagem moagem em moinho de bolas até a granulometria desejada pelo consumidor. Exemplos: argilas plásticas para: piso vermelho, agregados leves, cimento, inertes para inseticidas

naturais beneficiamento a úmido de argilas é feito normalmente para argilas cauliníticas faz-se uma dispersão da argila estável, defloculada, as frações mais grosseiras como quartzo e mica são

26 naturais beneficiamento a úmido de argilas é feito normalmente para argilas cauliníticas faz-se uma dispersão da argila estável, defloculada, as frações mais grosseiras como quartzo e mica são separadas em tambores rotativos ou peneiras vibratórias (peneira ABNT 200), a barbotina é levada a um tanque de sedimentação e floculada com um ácido - espessamento. líquido sobrenadante é descartado o material espessado é submetido a um filtro-prensa. a torta obtida é seca, moída em moinho de disco ou bolas, e ensacada para consumo

27 naturais Beneficiamento de argilas Peneira Vibratória Cilíndrica

29 naturais Aglomeração Aglomeração é entendida como um processo em que materiais com granulometria fina são convertidos em porções maiores (várias vezes)

31 naturais

32 Caulim Caulinita - Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O

33 China Kao-Lin Argila da China Feldspatos alcalinos Micas caulim Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O Refratários Porcelanas Revestimentos metacaulim Mulita + SiO 2 Al 2 O 3.2SiO 2 Fornece resistência e plasticidade na conformação desses materiais

34 Rochas graníticas Formação Intemperismo Caulim caulinização Minerais associados Mica Feldspatos Quartzo Outros

35 Caulim - Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O É uma argila branca, macia, plástica Partículas finas tipo placas Mineral caulinita Propriedades Alta cristalinidade Alto grau de brancura Elevada opacidade Resistência do filme após aplicação Viscosidade de suspensões

36 naturais Caulim Aplicações em cerâmicas Converte em mulita e vidro acima de 1000ºC Formulações porcelanas de mesa e sanitárias, revestimentos Formulações de refratários Reduz deformação piroplástica durante a queima

38 F I M

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